Mina Hemerdon

El yacimiento de tungsteno y estaño de Hemerdon se descubrió en 1867. ^{[ 11 ]} En 1916, debido a la escasez de tungsteno derivada de la guerra, se inició un programa de exploración y desarrollo que delineó un yacimiento de estaño y tungsteno apto para la extracción a cielo abierto. En 1917, Hemerdon Mines Ltd decidió construir una planta de procesamiento con una capacidad de 140 000 toneladas anuales, y poco después comenzaron las operaciones de extracción a cielo abierto. La mina operó entre 1918 y 1919, periodo durante el cual procesó 16 000  toneladas de mineral. Cuando el gobierno británico dejó de aceptar minerales de tungsteno bajo el esquema de precios de guerra, la mina se vio obligada a suspender las operaciones mineras. ^{[ 12 ]}

Se hicieron varios intentos para establecer un precio más alto y estable para el tungsteno por parte del gobierno, incluyendo una solicitud apoyada por Winston Churchill para el reconocimiento de la minería de wolframio como una industria clave. ^{[ 13 ]} Sin embargo, después de nuevas disminuciones de precios, las operaciones de molienda se suspendieron y los componentes de la planta se vendieron. ^{[ 14 ]} En 1934, el aumento de los precios del tungsteno dio como resultado una nueva prospección del yacimiento, junto con trabajos de prueba metalúrgica. En 1939, la escasez de tungsteno debido a la Segunda Guerra Mundial llevó a Hemerdon Wolfram Ltd. a construir una planta de 90 000 toneladas por año con una recuperación de wolframio del 55 %, que comenzó a operar en 1941. ^{[ 15 ]}

El Ministerio de Abastecimiento llevó a cabo una evaluación exhaustiva de los depósitos de tungsteno en el Reino Unido y, en 1942, se concluyó que Hemerdon ofrecía el mayor potencial para la producción de tungsteno a gran escala. ^{[ 16 ]} El gobierno se hizo cargo de la mina, que pertenecía a Hemerdon Wolfram Ltd. Se identificó un recurso de 2,5 millones de toneladas de trióxido de tungsteno al 0,14% , además de estaño, y se construyó rápidamente una nueva planta.

La nueva planta asumió la operación de la antigua en 1943 y, en teoría, debería haber podido procesar más de un  millón  de toneladas al año; sin embargo, la escasez de mano de obra y las fallas mecánicas resultaron en una producción mucho menor. La producción de mineral, proveniente de una combinación de métodos de minería subterránea y a cielo abierto, se documentó en más de 200 000  toneladas, con una producción resultante de 180 toneladas de concentrado de estaño/tungsteno durante el período de operación gubernamental. ^{[ 17 ]} Las operaciones cesaron en junio de 1944 debido al restablecimiento del acceso a los suministros del extranjero. ^{[ 18 ]}

La planta se mantuvo en funcionamiento después de la guerra, y se rumoreaba que el gobierno había planeado reiniciar la producción durante la escasez de tungsteno asociada a la Guerra de Corea . ^{[ 19 ]} Sin embargo, esto no se concretó y, tras el Informe Westwood de 1956, el gobierno decidió buscar un socio privado para impulsar el desarrollo de la mina. Después de nuevas caídas en el precio del tungsteno, que resultaron en el cierre de la mina de tungsteno Castle-an-Dinas en Cornualles, el gobierno vendió toda la planta en 1959.

Sin embargo, a mediados de la década de 1960, British Tungsten Ltd, propiedad del empresario canadiense WA Richardson, reanudó los trabajos en el yacimiento. En 1969 se presentó una solicitud de planificación para la explotación a cielo abierto de estaño, tungsteno y caolín, pero se retiró antes de que se pudiera tomar una decisión. Los trabajos posteriores, iniciados en 1970 por British Tungsten Ltd, aumentaron el recurso a 5,6  millones  de toneladas de mineral . ^{[ 20 ] [ 21 ]}

Los arrendamientos se transfirieron a Hemerdon Mining and Smelting Ltd en 1976. Iniciaron un programa de perforación poco antes de formar una empresa conjunta para desarrollar el proyecto con la empresa minera internacional AMAX en 1977. ^{[ 22 ]} Entre 1978 y 1980 se completó un extenso programa de exploración con un costo superior a los 10 millones de dólares. ^{[ 23 ]} A finales de 1978, la perforación más profunda aumentó el tamaño del recurso a 20 millones de toneladas de mineral. En 1979, este se amplió a 45  millones  de toneladas. ^{[ 24 ]} Al finalizar el programa de exploración en 1980, se habían realizado más de 14 000 metros (46 000 pies) de perforación diamantina, delimitando un recurso de 0,17 % de trióxido de tungsteno y 0,025 % de estaño en 49,6 millones de toneladas. ^{[ 25 ]}   

En 1980 se llevó a cabo un muestreo masivo del yacimiento utilizando una galería subterránea para el mineral y una planta piloto HMS y de gravedad para su procesamiento. ^{[ 26 ]} En promedio se obtuvieron recuperaciones de alrededor del 65%, aunque se alcanzó más del 70%. ^{[ 25 ]} La revisión final del estudio de viabilidad minera concluyó en 1982 que dentro de un recurso global de 73  millones  de toneladas de mineral, con leyes de 0,143% de trióxido de tungsteno y 0,026% de estaño, había una reserva en la mina de 38  millones  de toneladas, con leyes de 0,183% de trióxido de tungsteno y 0,029% de estaño. ^{[ 27 ]}

La empresa se unió a Billiton Minerals Ltd, proporcionando financiación y experiencia adicionales, y formando un consorcio que planeaba comenzar la producción en 1986. ^{[ 28 ]} La solicitud de planificación inicial se realizó en 1981, pero una investigación pública y una revisión de la solicitud por parte del Secretario de Estado resultaron en una denegación inicial de la solicitud en 1984. ^{[ 29 ]} Esto provocó que Billiton Minerals Ltd se retirara del consorcio. ^{[ 30 ]} Hemerdon Mining and Smelting Ltd también vendió su participación del 50% en el proyecto a AMAX. ^{[ 31 ]} Después de presentar una solicitud revisada, finalmente se obtuvo el permiso en 1986. ^{[ 11 ]} Para entonces, un colapso en los precios del estaño y el tungsteno había perjudicado la viabilidad económica de realizar una inversión en la apertura de la mina. Sus activos de tungsteno se transfirieron a una sociedad holding de nueva creación, Canada Tungsten Ltd, en 1986. ^{[ 32 ]}

Canada Tungsten implementó el permiso de planificación obtenido en 1986 y mantuvo el proyecto en su cartera de prospectos durante muchos años. Antes de que AMAX fuera vendida a Phelps Dodge, transfirió gradualmente Canada Tungsten a Aur Resources. En 1997, una nueva compañía, North American Tungsten plc, compró todos los activos de tungsteno de Aur Resources y cotizó en bolsa con el objetivo de reabrir la mina Cantung y desarrollar los prospectos Hemerdon y Mactung . ^{[ 33 ]}

Sin embargo, durante una revisión de activos periféricos en 1999, decidió que, con los bajos precios del tungsteno, el yacimiento de Hemerdon no era fundamental para su futuro. Con costos de mantenimiento superiores a 150 000 dólares canadienses anuales, casi un tercio de los costos anuales de la empresa, se intentó negociar con los titulares de los derechos mineros para reducir las tarifas. Las negociaciones no tuvieron éxito y, por lo tanto, durante el año 2000, se cedieron dos de los tres derechos mineros. ^{[ 34 ]} Para reducir aún más los costos, se deshizo de los activos restantes del yacimiento de Hemerdon en 2003. ^{[ 35 ]}

Las carreteras de hormigón construidas alrededor de las fábricas de la Segunda Guerra Mundial, hasta la zona a cielo abierto en la cima de la colina, fueron utilizadas por el Plymouth Motor Club y el Plymouth Kart Club para carreras de ascenso en cuesta hasta aproximadamente 1972.

El aumento sostenido del precio del tungsteno metálico resultó en un incremento de cinco veces en el precio del paratungstato de amonio (un producto intermedio del tungsteno), de alrededor de US$60 por STU en 2003, a más de US$240 por STU a partir de 2006. ^{[ 36 ]} Esto ha resultado en un aumento de las actividades de exploración y desarrollo de minería de tungsteno a nivel mundial desde 2005. ^{[ 37 ]}

En junio de 2007, Wolf Minerals , empresa de exploración y desarrollo de metales especiales que cotiza en la ASX , suspendió la negociación de sus acciones a la espera de la adquisición de concesiones mineras. ^{[ 38 ]} El 5 de diciembre de 2007, se reanudó la negociación tras el anuncio público de la adquisición de las concesiones mineras para el proyecto de la mina Hemerdon. Las concesiones mineras se otorgaron por un período de 40 años, con Hemerdon Mineral Trust y Olver Trust. También se llegó a un acuerdo con Imerys para comprar los derechos mineros restantes y los terrenos de propiedad absoluta. ^{[ 39 ]} Tras los acuerdos con los propietarios locales para adquirir los derechos de superficie, Wolf Minerals renombró el proyecto como Mina Drakelands para "reconocer a la comunidad local". ^{[ 40 ]}

SRK Consulting recibió el encargo de elaborar un recurso conforme a la norma JORC utilizando datos de perforación previos. ^{[ 41 ]} Este se publicó en marzo de 2008. Posteriormente, SRK Consulting lo actualizó dos veces para incorporar nuevos datos de perforación y modelos geológicos revisados. El recurso de más de 300 000 toneladas de tungsteno metálico convierte a Drakelands en el cuarto yacimiento de tungsteno más grande del mundo. ^{[ 42 ]} En 2009, se obtuvo financiación para un estudio de factibilidad definitivo (DFS) con el apoyo de Resource Capital Funds y Traxys, que se completó en mayo de 2011. ^{[ 43 ]} Las operaciones mineras comenzaron en 2014, ^{[ 44 ]} con la entrada del primer mineral a la planta en junio de 2015 y la primera producción de concentrado programada para septiembre de 2015. ^{[ 45 ]} El proyecto cuenta con un permiso de planificación que data de 1986 y que es válido hasta 2021. Si se hubieran alcanzado los niveles de producción previstos, la mina habría sido el mayor productor de concentrado de tungsteno del mundo. Se presentó una solicitud de planificación para extender la mina ligeramente más hacia el suroeste para aumentar aún más las reservas. ^{[ 46 ]}

Wolf Minerals cesó sus operaciones comerciales el 10 de octubre de 2018, ya que la mina nunca alcanzó los objetivos de extracción ni financieros. ^{[ 48 ]} A pesar de estas pérdidas, se cree que el sitio aún tiene potencial ^{[ 49 ]} ya que conserva grandes depósitos de mineral e infraestructura valiosa.

Tungsten West plc, que salió a bolsa en el Mercado de Inversiones Alternativas de la Bolsa de Valores de Londres el 21 de octubre de 2021, ^{[ 50 ]} se hizo cargo de la mina. Se llevó a cabo una revisión desde lo básico, de lo que se requiere para solucionar los problemas que causaron el fracaso de Wolf Minerals. Una mejor comprensión de la mineralogía, con los cambios asociados en el flujo de procesamiento y las ventas de agregados ^{[ 51 ]} llevaron a la mina a planificar su reapertura a gran escala en 2022, ^{[ 52 ]} aunque en febrero de 2024 la mina solo había comenzado "operaciones provisionales" y aún no había recibido la autorización regulatoria de todas las autoridades. ^{[ 53 ]}

Dos trituradoras de rodillos híbridas Sandvik realizan las tareas de trituración primaria y secundaria con espacios de aproximadamente 60 y 40  mm respectivamente. Estas trituradoras se prefirieron a las trituradoras de mandíbulas, ya que deberían manejar mejor el alto contenido de arcilla del mineral en los primeros años de operación. El producto de la trituración secundaria se transporta a un depurador Sepro donde el material se lava para eliminar los finos adheridos al material más grueso. La mayor parte del material del depurador pasa a una criba de doble piso, que lo clasifica a 9 y 4  mm. El material de tamaño superior al especificado en el depurador y en esta criba (más de 9  mm) se transporta a dos trituradoras de cono Sandvik con un ajuste de tamaño cerrado de 12–15  mm, antes de regresar a la criba del depurador. El material de  tamaño entre 9 y 4 mm pasa al circuito DMS. El material de tamaño inferior al especificado en la criba del depurador (menos de 4  mm) se bombea a una segunda criba donde se clasifica a 0,5  mm. Las partículas de mayor tamaño que pasan por esta criba constituyen una alimentación adicional para el sistema DMS, y las partículas de menor tamaño que pasan por esta criba (menos de 0,5  mm) se envían a un gran tanque de almacenamiento que guarda la alimentación para el circuito por gravedad.

La wolframita y la casiterita son minerales pesados, lo que las hace muy adecuadas para su recuperación mediante separación por gravedad. El proceso de separación por gravedad en la planta de procesamiento de Drakelands comienza con dos etapas de deslimado utilizando ciclones deslimados Multotec, diseñados para cortar a 63 y 45 micras respectivamente. El flujo inferior de estas espirales va a tres bancos de once espirales MG6.3 de 3 entradas de Mineral Technologies (99 espirales en total), produciendo un concentrado primario que se envía a las espirales de limpieza, un producto intermedio que va a un banco de 33 espirales de intermedios y relaves que van al  espesador de 25 m de diámetro. Los relaves de las espirales de intermedios (también MG6.3) van al espesador, y el concentrado se envía a las espirales de limpieza. Los relaves de las espirales de limpieza (cuatro MG6.3) se reciclan a las espirales primarias y el concentrado se envía a las mesas Holmans para su posterior refinamiento.

Tras la deshidratación mediante ciclones Multotec, se utilizan dos mesas vibratorias Holman's Wilfley para producir un concentrado de mesa primaria. Este concentrado se clasifica a 90  μm con una criba Derrick y se deshidrata con ciclones, seguido de dos etapas adicionales de limpieza (también en mesas vibratorias Holman's Wilfley) para obtener el concentrado final de gravedad grueso y fino. Los relaves y los productos intermedios de la mesa primaria se reintroducen en la alimentación en espiral de la mesa primaria, mientras que los productos intermedios y relaves de la mesa de limpieza se envían de vuelta a las mesas primarias y los productos intermedios y relaves de la mesa de limpieza se envían de vuelta a las mesas de limpieza.

La fracción de −9 +0,5  mm producida por el circuito de trituración/lavado/clasificación se almacena en un depósito de alimentación con una capacidad aproximada de 4-5 h. Una criba preparatoria lava cualquier  material restante <0,5 mm que haya pasado inadvertidamente a la alimentación del DMS hacia un tanque de efluentes. El producto de más de 0,5  mm pasa a dos cajas de mezcla donde se mezcla con el medio denso primario del DMS, antes de ser bombeado a los ciclones primarios del DMS. Hay dos circuitos idénticos del DMS que constan de tres ciclones Multotec alimentados por una bomba VSD ajustada a 180  kPa y una densidad de corte cercana a 2,7  g/cm³ ^, para separar la mayoría de los silicatos sin perder ninguna partícula que contenga minerales pesados. Los flotadores y sedimentos de estos ciclones pasan a las cribas de drenaje/enjuague donde los productos respectivos se separan del medio. Los flotadores primarios de DMS se transportan a la instalación de almacenamiento de relaves mediante cintas transportadoras y grandes tanques de almacenamiento, mientras que los sedimentos se envían al circuito secundario de DMS para su posterior refinamiento.

El circuito secundario de DMS refina aún más los sedimentos primarios de DMS, produciendo un concentrado final de DMS (sedimentos). El punto de corte de este circuito es de alrededor de 3,2  g/cm³ ^, lo que permite el rechazo de partículas binarias con un contenido excesivo de silicato, así como cualquier partícula de ganga más pesada. Los flotadores se envían a un molino de bolas Ersel que opera en circuito cerrado con una criba de doble piso. La  porción del producto de más de 1,7 mm regresa al molino para una molienda adicional, el  producto de −1,7 +0,5 mm constituye la alimentación de recuperación de DMS, y el producto de menos de 0,5  mm se combina con el flujo inferior del ciclón de efluente de DMS para constituir una alimentación adicional al tanque de almacenamiento de finos. El circuito de recuperación de DMS es idéntico al circuito secundario de DMS, pero opera con una alimentación más fina. Los flotadores se envían al molino para una molienda adicional y los sedimentos constituyen una corriente adicional de concentrado de DMS.

El medio en el circuito primario de DMS consiste en una mezcla de ferrosilicio molido y magnetita , con una mezcla precisa regulada para mantener la estabilidad adecuada del medio. Los medios correctos del DMS secundario y de recuperación consisten exclusivamente en ferrosilicio atomizado. Todos los medios correctos se mantienen a la densidad correcta mediante un conjunto de densificadores, complementados con separadores magnéticos húmedos de baja intensidad (LIMS) que eliminan el ferrosilicio del medio diluido. La proporción no magnética de la alimentación del LIMS se dirige al mismo tanque de efluente que también contiene la  proporción inferior a 0,5 mm de la alimentación eliminada por la criba preparatoria. El efluente del DMS se deshidrata mediante un conjunto de ciclones, y el flujo inferior se dirige al tanque de almacenamiento de finos que alimenta el circuito de gravedad.

La alimentación a la sección de procesamiento de concentrado se compone de concentrado fino (menos de 0,5  mm) y concentrado DMS (−9 +0,5  mm), que contiene principalmente wolframita, casiterita, óxidos de hierro y algunos silicatos y minerales de arsénico. El concentrado DMS se alimenta a un molino de bolas de remolienda que opera en circuito cerrado con una criba de clasificación Derrick de 450 micras. El concentrado fino pasa directamente por esta criba Derrick para evitar la sobremolienda de la porción más fina de esta corriente. El material de menor tamaño que pasa por la criba de clasificación del molino de remolienda se bombea a través de un ciclón de deshidratación a un tanque de acondicionamiento. En este tanque, se agregan varios productos químicos para permitir la flotación de sulfuros en tres celdas de flotación Outotec Denver, con el objetivo de eliminar la arsenopirita. El concentrado de sulfuros (flotación) se bombea al espesador para su eliminación, y el flujo inferior (alimentación del tostador) se deshidrata mediante una cinta filtrante. En el granito blando, el arsénico se presenta principalmente en forma de escorodita, que no se puede separar mediante flotación.

El proceso de tostado incluye un secado mediante un presecador Drytech que seca completamente el preconcentrado antes de introducirlo en un horno de reducción. Este horno utiliza diésel como reductor para generar monóxido de carbono, que reacciona con la hematita y otros óxidos de hierro presentes en la alimentación a aproximadamente 700  °C, creando magnetita o maghemita, mientras que otros minerales permanecen prácticamente inalterados. Este proceso transforma la hematita paramagnética en maghemita/magnetita ferromagnética. La wolframita, al igual que la hematita, es paramagnética, y sin esta etapa de reducción, la separación de la hematita y la wolframita sería imposible mediante separadores magnéticos.

El mineral reducido procedente del horno se enfría y se introduce en un separador magnético de baja intensidad (LIMS), diseñado para eliminar los óxidos de hierro, ahora altamente magnéticos, que se envían al espesador de relaves. El producto no magnético del LIMS se tamiza a 150  μm en una criba Derrick seca antes de fluir libremente a un separador electromagnético de disco de alto gradiente multietapa (VOG HIMS), con el objetivo de separar el tungsteno de minerales no magnéticos como la casiterita y el silicato. Estos HIMS producen seis corrientes de concentrado de tungsteno de calidad variable, con una ley de hasta más del 60 % de tungstato.

La extracción de wolframita y otros minerales paramagnéticos produce una corriente no magnética, tanto gruesa como fina, rica en estaño y silicatos. El refinado de esta corriente para eliminar los silicatos (principalmente cuarzo y turmalina) se realiza mediante mesas vibratorias Holmans Wilfley. Los relaves de este proceso se combinan con los relaves del LIMS antes de bombearlos al espesador de relaves. El concentrado se filtra en un filtro de banda antes de secarlo en un secador más pequeño.